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水阻啟動(dòng)柜全解

發(fā)布時(shí)間:2021-08-26

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發(fā)布人:源創(chuàng)大白

液體電阻啟動(dòng)柜,也就水阻啟動(dòng)柜,是近年來運(yùn)用非常廣泛的電機(jī)起動(dòng)設(shè)備。適用于400V、3KV、6KV、10KV等各個(gè)電壓等級(jí),功率范圍從500KW-30000KW。

與頻敏電阻、變頻器、電抗器等其它起動(dòng)方式相比,水阻柜具有起動(dòng)功率因數(shù)高(因是阻性負(fù)載),造價(jià)低,啟動(dòng)過程平滑,操作維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),是啟動(dòng)電抗器和自耦降壓啟動(dòng)器的理想替代產(chǎn)品。

一、工作原理:
對(duì)于繞線式異步電動(dòng)機(jī)來說,當(dāng)電網(wǎng)電壓及頻率不變時(shí),在轉(zhuǎn)子回路中串入隨電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加而相應(yīng)減小的啟動(dòng)電阻后,一方面可以減小啟動(dòng)電流,另一方面又可以始終獲得較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
液體電阻啟動(dòng)柜就是利用這一原理,在電機(jī)定子回路(籠型電機(jī))或轉(zhuǎn)子回路(繞線電機(jī))中串入一特制可控液態(tài)電阻,電機(jī)在起動(dòng)過程中液態(tài)電阻的動(dòng)、定極板之間的距離按預(yù)定設(shè)置自動(dòng)改變,從而使液態(tài)電阻阻值呈無級(jí)平滑減小,直至阻值接近為零,起動(dòng)結(jié)束后,液阻自動(dòng)切除,電動(dòng)機(jī)投入正常運(yùn)行,可以連續(xù)起動(dòng)5次。
二、啟動(dòng)柜主要結(jié)構(gòu)組成:
水箱、極板(分動(dòng)極板及靜極板)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、限位機(jī)構(gòu)(行程開關(guān))及相關(guān)電器元件,如繼電器(或FLC),時(shí)間繼電器、接觸器、按鈕、指示燈等裝置構(gòu)成。


三、工作原理:

現(xiàn)以一臺(tái)10KV鼠籠型電機(jī)為例,如下圖所示:



電機(jī)開關(guān)柜合閘的同時(shí),水阻柜接到真空斷路器運(yùn)行信號(hào),動(dòng)極板自上而下開始運(yùn)行,在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)電阻值逐漸下降,當(dāng)電阻接近于零時(shí),安裝在水阻柜內(nèi)的真空接觸器吸合,電機(jī)啟動(dòng)完成,經(jīng)過延時(shí)幾秒后,動(dòng)極板自動(dòng)復(fù)位至原始狀態(tài),等待下一次起動(dòng)。如水阻柜在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)沒有完成啟動(dòng),就會(huì)發(fā)出一個(gè)故障報(bào)警信號(hào),自動(dòng)切斷開關(guān)柜,確保電機(jī)不開路。
 
四、水阻的分類
按照電機(jī)的不同,分為:
一種是轉(zhuǎn)子串水阻,即電機(jī)屬于繞線式電機(jī)即轉(zhuǎn)子回路未短接。此時(shí)通過改變起動(dòng)過程中轉(zhuǎn)子回路的電阻值來逐步實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)。
二是定子串水阻電機(jī)屬于籠型電機(jī),即轉(zhuǎn)子回路在電機(jī)內(nèi)部已短接。此時(shí)通過改變起動(dòng)過程中定子回路的電阻值來逐步實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。
按照實(shí)現(xiàn)方式的不同,分為:
一種是溫度改變阻值大小,即在啟動(dòng)過程中,由于液體內(nèi)部的電解液隨著液體溫度的升高,電解液分子活動(dòng)加劇,使電阻值逐步減小,逐步改變機(jī)端電壓,使之達(dá)到軟起動(dòng)的目的。

二是通過柜內(nèi)增加極板升降電機(jī),勻速的改變輸入輸出極板之間的距離,改變電阻值的大小,逐步改變機(jī)端電壓,使之達(dá)到軟起動(dòng)的目的。

其中若是溫度改變阻值大小,主要屬于定子串水阻系列。若通過極板升降電機(jī)改變阻值大小,則定子和轉(zhuǎn)子串水阻都可。

對(duì)于鼠籠式電機(jī)而言,水電阻柜有兩種方案,對(duì)于星型接法的電機(jī),如星點(diǎn)能夠打開,原理與繞線式電機(jī)水阻柜的原理基本相同,對(duì)于角型接法或星點(diǎn)不能打開的籠型電機(jī),水阻柜只能串接在定子回路中,電機(jī)起動(dòng)完畢后,需要將水阻柜用真空接觸器隔離開,以防水阻柜長(zhǎng)期帶電引發(fā)安全事故。

五、水電阻的技術(shù)特點(diǎn)
水電組的優(yōu)點(diǎn)
1、大中型繞線異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行無級(jí)調(diào)速,調(diào)速比可達(dá)2:1;
2、用作電動(dòng)機(jī)啟動(dòng),具備啟動(dòng)電流小,啟動(dòng)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn);
3、與變頻調(diào)速,可控硅串級(jí)調(diào)速相比,更經(jīng)濟(jì)可靠實(shí)用,且維護(hù)簡(jiǎn)單。
水電阻的缺點(diǎn)

1、通過調(diào)節(jié)極板距離改變電阻,精度和靈敏度低;

2、需要經(jīng)常加水;

3、環(huán)境溫度變化對(duì)啟動(dòng)特性有影響,一般需要加裝空調(diào)。

六、總結(jié)

針對(duì)實(shí)際情況,水阻調(diào)速的性價(jià)比更優(yōu)于變頻器,更為合理,建議用水阻調(diào)速,水電阻使用了以后主要是降低初期投資。水電阻調(diào)速只能用于繞線電動(dòng)機(jī),學(xué)過電工的都知道,繞線式電動(dòng)機(jī)調(diào)速的方式就是在轉(zhuǎn)子繞組中串電阻來實(shí)現(xiàn)的,而水電阻調(diào)速就是在水中加入電解質(zhì)后形成一定的電阻,把水電阻串入轉(zhuǎn)子回路中,從而達(dá)到調(diào)速的目的。

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